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IDROLISI SALINA
Beatrice Bastiani
Created on December 9, 2023
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Transcript
acidi e basi, L'IDROLISI E LE SOLUZIONI TAMPONE
BEATRICE BASTIANI
L'EVOLUZIONE DEL CONCETTO DI BASE E DI ACIDO NELLA STORIA
1811
1660
humphry davy
robert BOYLE
Dimostra che l'elemento sempre presente nelle moelecole degli acidi è l'idrogeno e non l'ossigeno
Le proprietà di acidi e basi sono descritte per la prima volta in maniera sistematica da Boyle
1887
1787
august arrhenius
Antoine-laurent lavoisier
Riprende l'idea di Davy e formula la prima teoria su acidi e basi
Considera gli acidi composti binari dell'ossigeno
robert boyle
Boyle definì acidi e basi sulla base delle loro proprietà organolettiche
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acido
Base
- Ha un sapore acido
- E' in grado di corrompere i metalli
- Fa assumere una colorazione rossa alla cartina tornasole o cartina indicatore
- Ha un sapore amaro
- E' una sostanza viscida
- Fa assumere una colorazione blu alla cartina tornasole o cartina indicatore
L'EVOLUZIONE DEL CONCETTO DI BASE E DI ACIDO NELLA STORIA
1811
1660
humphry davy
robert BOYLE
Dimostra che l'elemento sempre presente nelle moelecole degli acidi è l'idrogeno e non l'ossigeno
Le proprietà di acidi e basi sono descritte per la prima volta in maniera sistematica da Boyle
1887
1787
august arrhenius
Antoine-laurent lavoisier
Riprende l'idea di Davy e formula la prima teoria su acidi e basi
Considera gli acidi composti binari dell'ossigeno
la teoria di arrhenius
La teroia di Arrhenius è la prima teoria sugli acidi e dulle basi ed è fondata sulla capacità delle sostanze di condurre la corrente elettrica in soluzione acquosa. In base al numero di ioni H+, gli acidi possono essere monoprotici o poliprotici. Allo stesso modo le basi, in base al numero di ioni OH-, possono essere monoacide o poliacide. L'applicabilità di questa teoria però era limitata alle soluzioni acquose.
gli acidi sono sostanze che, disciolte in acqua, liberano ioni h+; le basi sono sostanze che, sciolte in acqua, liberano ioni OH-
L'EVOLUZIONE DEL CONCETTO DI BASE E DI ACIDO NELLA STORIA
1811
1660
humphry davy
robert BOYLE
Dimostra che l'elemento sempre presente nelle moelecole degli acidi è l'idrogeno e non l'ossigeno
Le proprietà di acidi e basi sono descritte per la prima volta in maniera sistematica da Boyle
1887
1787
august arrhenius
Antoine-laurent lavoisier
Riprende l'idea di Davy e formula la prima teoria su acidi e basi
Considera gli acidi composti binari dell'ossigeno
l'evoluzione del concetto di base e di acido nella storia
1922
bronsted e lowry
Propongono una definizione di acido e base di validità molto più generale
1923
gilbert n. lewis
Il concetto di acido e base cambia profondamente con la teoria di Lewis che permette di considerare reazione acido- base anche quando non avviene uno scambio di protoni
la teoria di bronsted e lowry
Bronsted e Lowry, indipendentemente l'uno dall'altro, elaborano una definizione di acido e base più generale:
qualsiasi molecola o ione che può donare un protone è un acido, qualsiasi molecola o ione che può accettare un protone è una base
Un donatore di protoni è una qualsiasi specie che possiede atomi di idrogeno legati covalentemente ad altri atomi più elettronegativi. Un accettore di protoni èuna qualsiasi molecola neutra o anione che abbia disponibile una coppia di elettroni.
LA TEORIA DI BRONSTED E LOWRY
Secondo questa teoria quindi una reazione acido-base è un trafserimento protonico. Da ciò ne deriva che quando un acido e una base reagiscono tra loro formano un altro acido e un'altra base che prendono il nome rispettivamente di acido coniugato e base coniugata. Esistono alcune specie chimiche anfiprotiche come l'acqua o lo ione idrogenocarbonato.
l'evoluzione del concetto di base e di acido nella storia
1922
bronsted e lowry
Propongono una definizione di acido e base di validità molto più generale
1923
gilbert n. lewis
Il concetto di acido e base cambia profondamente con la teoria di Lewis che permette di considerare reazione acido- base anche quando non avviene uno scambio di protone
la teoria di lewis
Gli acidi sono le specie che possono accettare una coppia di elettroni; le basi sono le specie capaci di donare una coppia di elettroni liberi da legami
Un esempio tipico di reazione che si spiega con la teoria di Lewis è la reazione tra l'ammoniaca e il trifloruro di boro che formano il composto NH3BF3. Il boro infatti ha solo sei elettroni nello strato di valenza, quindi si può comportare da acido di Lewis e accettare una coppia di elettroni dall'ammoniaca, che invece si comporta da base di Lewis. Ciò comporta la formazione di un legame covalente dativo.
acidi forti e acidi deboli
Gli acidi e le basi sono classificati come forti o deboli in base ai comportamenti che assumono in soluzione acquosa
Gli acidi deboli si ionizzano limitatamente, quindi, quando si sciolgono in acqua, tendono a rimanere in forma indissociata
Gli acidi forti cedono completamente protoni all'acqua, quindi in acqua sono completamente ionizzati
basi forti e basi deboli
La forza delle basi è definita in modo analogo a quella degli acidi
Le basi deboli sono quelle che in soluzione acquosa sono ionizzate solo in piccola percentuale
Le basi forti sono quelle che accettano in maniera completa protoni dall'acqua
che cos'è il ph?
Il pH è il logaritmo decimale negativo della concetrazione molare degli ioni H+: -log[H+]. Quindi [H+]=10^(-pH)
Il pH permette di esprimere in maniera più semplice la concentrazione degli ioni di idrogeno nelle soluzioni diluite, senza far ricorso alla notazione esponenziale.
come calcolare il ph
Acidi e basi deboli
Acidi e basi forti
- Partendo dalla costante di ionizzazione acida Ka., possiamo risalire alla concentrazione degli ioni H:
- Gli acidi forti in soluzione acquosa sono completamente ionizzati, quindi la loro concentrazione molare corrisponde alla concentrazione degli ioni H+
- Le basi forti in soluzione acquosa sono completamente dissociate in ioni, la loro concentrazione molare corrisponde alla concentrazione di OH-
Quindi all'equilibrio il pH una soluzione acquosa di un acido debole è dato dall'espressione:
- Per calcolare il pH di una soluzione si una base debole, dobbiamo determinare la concentrazione degli ioni OH-, il procedimento è simile a quello utilizzato per gli acidi, quindi:
Quindi, all'equilibrio, il pH di una soluzione acquosa di una base debole è dato dall'espressione:
l'idrolisi salina
Il pH può cambiare anche per effetto dell'aggiunta di sali. Questi non liberano direttamente ioni H+ o OH-, ma in soluzione acquosa alcuni ioni reagiscono con l'acqua.
la reazione tra gli ioni del sale disiolto e le molecole di acqua è cgiamata idrolisi
idrolisi salina
Dato che il sale è il prodotto della reazione tra un acido e una base e dato che acidi e basi possono essere sia oforti che deboli, si hanno quattro casi possibili
acidi forti basi deboli
acidi forti basi forti
acidi deboli basi deboli
acidi deboli basi forti
nessuna idrolisi
idrolisi acida
idrolisi basica
Per definire l'acidità o la basicità della soluzione bisogna comparare Ka e Kb:
- Se Ka>Kb allora la soluzione sarà acida
- Se Ka<Kb allora la soluzione sarà basica
- Se Ka=Kb allora la soluzione sarà neutra
L'acido, essendo forte, si dissocia totalmente, mentre la base debole, si dissocia solo parzialmente, quindi il pH della soluzione sarà minore di 7 e avremo una soluzione acida
Gli ioni che provengono da una base e da un acido forte sono neutri e non hanno quindi alcuna tendenza a reagire con l'acuqa.Essi si comportano da ioni spettatori.
La base, che è forte, si dissocia totalmente, mentre l'acido si dissocia solo parzialmente, essendo debole, quindi il pH della soluzione sarà maggiore di 7 e avremo una soluzione basica
le soluzioni tampone
le soluzioni tampone sono soluzioni contenenti una coppia acido-base coniugata in cui le concentrazioni di acido e base, entrambi non forti, sono circa dello stesso ordine di grandezza
Una soluzione tampone si ottine:
- miscelando un acido debole e un suo sale solubile
- miscelando una base debole e un suo sale solubile
come funziona un tampone?
L'equilibrio di una soluzione può essere spostato verso sinistra aggiungendo piccole quantità di acido, cioè ioni H+; analogamento l'equilibrio può essere spostato a destra addizionando una base, cioè ioni OH-
equazione di henderson-hasselbalch
In cui Ca è la concentrazione inizale dell'acido e Cs la concentrazione del sale disciolto
il ph di una soluzione tampone
Affinchè un tampone possa agire efficamente il rapporto Ca/Cs deve essere compreso nell'intervallo 0,1-10
L'effetto tampone è massimo quado esso contiene uguali concentrazioni di acido e base coniugata, cioè quando pH =pKa (log1=)
ACIDI E BASI, L'IDROLISI E LE SOLUZIONI TAMPONE
pH e pOH
La scala del pH è adatta per esprimere sia l'acidità che la basicità:
- se pH<7 allora la soluzione è acida
- se pH>7 allora la soluzione è basica
All'aumento dell'acidità di una soluzione corrispondono un aumento della [H+], una diminuzione del pH, una diminuzione della [OH-] e un aumento del pOH.